人工智能“捷径”将模拟速度提高数十亿倍

作者: 辛雨 2020-02-14 09:40:14

 

仿真器加快了模拟速度,如美国宇航局使用气溶胶模型,显示了澳大利亚火灾产生的烟尘分布。图片来源:美国宇航局

即使用最快的超级计算机模拟复杂的自然现象也要花上几个小时,如大气雾霾如何影响气候。而作为一种能够快速模拟的算法,仿真器无疑提供了一条捷径。一项日前发表在预印本服务器 arXiv 上的研究表明,人工智能可以很容易地生成精确的仿真器,可以将所有科学领域的仿真加速数十亿倍。

“这是一件大事。”未参与该研究的美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室负责气候模拟的 Donald Lucas 说,新系统自动创建的仿真器比他的团队设计和训练的模拟器更好、更快。新的仿真器可以用来改进它们所模拟的模型,并帮助科学家充分利用实验设施。Lucas 表示,如果这项工作经得起同行的审查,“将在很大程度上改变一些事情”。

一个典型的计算机模拟程序一般会随时计算物理作用力如何影响原子、云团乃至星系。仿真器基于一种被称为机器学习的人工智能形式。有了完整模拟的输入和输出,仿真器会寻找规律,并学习推测模拟程序将对新的输入进行怎样的处理。

新的仿真器基于神经网络(受大脑线路启发的机器学习系统),需要的模拟训练很少。通过一种被称为神经结构搜索的技术,可以识别出给定任务中数据效率最高的连接模式。

这种技术被称为深度仿真器网络搜索(DENSE),它依赖于斯坦福大学计算机科学家 Melody Guan 开发的一种通用神经结构搜索。它在网络的输入和输出之间随机插入计算层,用有限的数据测试和训练生成的线路。如果添加的计算层可以提高性能,那么它很可能被选用在未来的仿真器变化中,而重复这个过程可以改进仿真器。

Guan 说,“非常兴奋”看到她的工作被用于“科学发现”。领导这项研究的英国牛津大学物理学家 Muhammad Kasim 表示,其团队的研究是以 Guan 的研究为基础进行的,因为它平衡了准确性和效率。

研究人员使用 DENSE 技术开发了 10 个仿真器,分别用于物理、天文、地质和气候科学领域。DENSE 的仿真器表现出色,其速度比其他模拟器快 10 万到 20 亿倍。而且,这些仿真器非常精确:天文仿真器的结果与全模拟的一致性超过 99.9%,在 10 次模拟中,神经网络仿真器比传统仿真器要好得多。

Kasim 说,DENSE 技术甚至可以使研究人员实时分析数据,从而节省时间。“DENSE 仿真器可以足够快地解释数据,从而修改实验。希望将来我们可以用它进行现场分析”。

 
人工智能 机器学习 技术
上一篇:人工智能如何推动神经科技发展? 下一篇:TigerGraph免费开放企业级版本授权全力支持疫情防控
评论
取消
暂无评论,快去成为第一个评论的人吧

更多资讯推荐

四种使用物联网和人工智能加速获取价值的有效方法

最近,话题转向企业如何才能更快,更有效地获取和利用物联网计划的见解。物联网和人工智能的结合为企业实现这一预期成果提供了途径。实际上,这两种技术是相辅相成的,应该紧密相连。

佚名 ·  1天前
堪比《黑镜》——AI技术帮助母亲见到已逝的女儿

现在,国外的科技术团队使用AI技术,满足了一位失独母亲的夙愿——他们用摄影测量、虚拟现实和动作捕捉模拟产生了她那2016年去世的女儿。

超级盾 ·  1天前
AIoT:漫谈

什么是AIoT,它能做什么?这些就是我们今天这篇文章要解决的问题。

iothome ·  1天前
干货!从0到1教你打造一个令人上瘾的聊天机器人?

几千年来,我们一直都是直接通过对话来解决问题的。聊天机器人(Chatbots)的出现实际上是回归到了最简单的岁月。

火火酱 ·  1天前
治愈大脑,人机共生,马斯克为“脑机接口”辩护

随着今年年初特斯拉中国工厂正式开始交付特斯拉 model3 型号电动汽车,特斯拉的股值不断飙升,与此同时特斯拉和马斯克也在新闻媒体上赚足了眼球。

学术君 ·  1天前
抗疫新技术!3D打印/复印防护面罩在京研制成功

针对疫情特殊状况,基于前期研究试验,具有微纳滤膜清新空气微正压输入与呼出气体在线消毒排放功能的“新风正气”新冠病毒防护面罩研制已经取得初步成功,并有望批量化生产。

佚名 ·  2天前
英伟达将展示6款机器人:真人大小,力举千斤……

除了显卡之外,老黄近几年也越来越关注AI与机器人,在下月举行的GTC 2020上,英伟达宣布将至少展示6款机器人,它们高矮胖瘦各不同,具备不同的功能。

佚名 ·  2天前
戴口罩难以刷脸支付 刷手行不行?

人工智能技术日益深入生活的同时,公众的隐私担忧也越来越甚。人脸作为生物识别特征数据的一种,与其他识别方式相比具有更容易暴露、难以更改的特性,公众对相关的收集使用活动就更为敏感。那么,有没有其他支付方式?

佚名 ·  2天前
Copyright©2005-2020 51CTO.COM 版权所有 未经许可 请勿转载